ES2532995T3 - Controllers arrangement of an electric power transfer system of a wind turbine - Google Patents
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Abstract
Un sistema que comprende una turbina eólica, un generador eléctrico, un sistema de transferencia de potencia eléctrica (1) y una red de suministro eléctrico, en el que el sistema de transferencia de potencia (1) se dispone para transferir potencia eléctrica del generador a una red de suministro eléctrico; en el que el sistema de transferencia de potencia (1) comprende al menos dos elementos eléctricos (2-6) y al menos dos controladores (15-17), dispuesto cada uno para controlar al menos un elemento (2-6); en el que al menos un controlador (15-17) se dispone para controlar solo uno de los elementos (2-6) así como al menos dos de los elementos (2-6); y la disposición de controladores permite que un primer elemento (2-6) sea controlado por un primer controlador (15-17) y un segundo elemento (2-6) sea controlado por un segundo controlador (15-17), así como que el primer y el segundo elemento (2-6) sean controlados por el primer controlador (15-17) mientras que el primer o el segundo elemento (2-6) no es controlado por el segundo controlador (15-17).A system comprising a wind turbine, an electric generator, an electric power transfer system (1) and an electric supply network, in which the power transfer system (1) is arranged to transfer electric power from the generator to an electricity supply network; wherein the power transfer system (1) comprises at least two electrical elements (2-6) and at least two controllers (15-17), each arranged to control at least one element (2-6); wherein at least one controller (15-17) is arranged to control only one of the elements (2-6) as well as at least two of the elements (2-6); and the arrangement of controllers allows a first element (2-6) to be controlled by a first controller (15-17) and a second element (2-6) to be controlled by a second controller (15-17), as well as the first and the second element (2-6) are controlled by the first controller (15-17) while the first or the second element (2-6) is not controlled by the second controller (15-17).
Description
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Disposición de controladores de un sistema de transferencia de potencia eléctrica de una turbina eólica Controllers arrangement of an electric power transfer system of a wind turbine
La invención se refiere al campo de la conversión de energía eólica y, por ejemplo, a un sistema que comprende una turbina eólica, un generador eléctrico, un sistema de transferencia de potencia eléctrica, y una red de suministro 5 eléctrico. The invention relates to the field of wind energy conversion and, for example, to a system comprising a wind turbine, an electric generator, an electric power transfer system, and an electric supply network.
El documento EP 2 161 443 A2 describe una turbina eólica con un generador y un sistema de transferencia de potencia para suministrar potencia eléctrica a una red de distribución. El sistema de transferencia de potencia tiene un controlador maestro y dos convertidores de potencia, un convertidor principal y uno auxiliar, cada uno de los EP 2 161 443 A2 describes a wind turbine with a generator and a power transfer system for supplying electrical power to a distribution network. The power transfer system has a master controller and two power converters, a main converter and an auxiliary converter, each of the
10 cuales incluye controladores esclavos adaptados adecuadamente. En caso de emergencia el controlador (anteriormente esclavo) del convertidor auxiliar funciona como un maestro independiente para regular el flujo de potencia a una red de suministro interna. 10 which includes properly adapted slave controllers. In an emergency, the controller (formerly slave) of the auxiliary converter functions as an independent master to regulate the flow of power to an internal supply network.
El documento EP describe, en relación a un generador eléctrico, un freno dinámico y un circuito de palanca, diseñados para cooperar con convertidores de potencia para descargar potencia tras una orden. The EP document describes, in relation to an electric generator, a dynamic brake and a lever circuit, designed to cooperate with power converters to discharge power after an order.
Se proporciona un sistema que comprende una turbina eólica, un generador eléctrico, un sistema de transferencia de potencia eléctrica, y una red de suministro eléctrico. El sistema de transferencia de potencia se dispone para transferir potencia eléctrica del generador a la red de suministro eléctrico. El sistema de transferencia de potencia comprende al menos dos elementos eléctricos y al menos dos controladores dispuestos cada uno para controlar al A system comprising a wind turbine, an electric generator, an electric power transfer system, and an electrical supply network is provided. The power transfer system is arranged to transfer electrical power from the generator to the power supply network. The power transfer system comprises at least two electrical elements and at least two controllers each arranged to control the
20 menos un elemento, en el que al menos un controlador se dispone para controlar solo uno de los elementos así como al menos dos de los elementos. La disposición de controladores permite que un primer elemento sea controlado por un primer controlador y que un segundo elemento sea controlado por un segundo controlador, así como que el primer y el segundo elemento sean controlados por el primer controlador mientras que el primer o el segundo elemento no es controlado por el segundo controlador. 20 minus one element, in which at least one controller is arranged to control only one of the elements as well as at least two of the elements. The arrangement of controllers allows a first element to be controlled by a first controller and a second element to be controlled by a second controller, as well as the first and second elements to be controlled by the first controller while the first or second element It is not controlled by the second controller.
25 De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un procedimiento de control de una disposición de controladores de un sistema de transferencia de potencia eléctrica de una turbina eólica. La turbina eólica comprende un generador eléctrico y se conecta a una red de suministro eléctrico. El sistema de transferencia de potencia se dispone para transferir potencia eléctrica del generador a la red de suministro eléctrico. Además, el sistema de transferencia de potencia comprende al menos dos elementos y al menos dos controladores dispuestos cada uno para controlar al According to another aspect, a control procedure of an arrangement of controllers of an electric power transfer system of a wind turbine is provided. The wind turbine comprises an electric generator and is connected to a power supply network. The power transfer system is arranged to transfer electrical power from the generator to the power supply network. In addition, the power transfer system comprises at least two elements and at least two controllers each arranged to control the
30 menos un elemento, en el que al menos un controlador se dispone para controlar solo uno de los elementos así como al menos dos de los elementos. El procedimiento comprende: conmutar entre 1) controlar un primer elemento con un primer controlador y un segundo elemento con un segundo controlador y 2) controlar el primer y el segundo elemento con el primer controlador mientras no se controla el primer o el segundo elemento con el segundo controlador. 30 minus one element, in which at least one controller is arranged to control only one of the elements as well as at least two of the elements. The method comprises: switching between 1) controlling a first element with a first controller and a second element with a second controller and 2) controlling the first and second element with the first controller while the first or second element is not controlled with the Second controller
35 Otras características son inherentes a los productos y procedimientos dados a conocer o serán evidentes para aquellos expertos en la técnica de la siguiente descripción y de los dibujos adjuntos. 35 Other features are inherent in the products and procedures disclosed or will be apparent to those skilled in the art of the following description and the accompanying drawings.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
Los modos de realización de la presente invención se explican a modo de ejemplo con referencia los dibujos adjuntos, en los cuales: The embodiments of the present invention are explained by way of example with reference to the attached drawings, in which:
40 la fig. 1 es un dibujo esquemático de una disposición de un sistema de transferencia de potencia con un enfoque en los elementos del sistema, 40 fig. 1 is a schematic drawing of an arrangement of a power transfer system with a focus on system elements,
la fig. 2 es un dibujo esquemático de una disposición de la transferencia de potencia con un enfoque en los controladores del sistema, fig. 2 is a schematic drawing of a power transfer arrangement with a focus on system controllers,
las fig. 3a y 3b son dibujos esquemáticos de dos trayectorias de potencia del sistema de transferencia de potencia 45 que muestran la repartición de los controladores, fig. 3a and 3b are schematic drawings of two power paths of the power transfer system 45 showing the distribution of the controllers,
la fig. 3c es un dibujo esquemático de etapas de traspaso, y fig. 3c is a schematic drawing of handover stages, and
la fig. 4 es un diagrama esquemático que muestra la comunicación de los controladores. fig. 4 is a schematic diagram showing the communication of the controllers.
Los dibujos y la descripción de los dibujos son de modos de realización de la invención y no de la propia invención. The drawings and the description of the drawings are embodiments of the invention and not of the invention itself.
Descripción detallada Detailed description
50 Los modos de realización se refieren a una disposición de controladores de un sistema de transferencia de potencia 50 The embodiments refer to a controller arrangement of a power transfer system
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eléctrica de una turbina eólica y a un procedimiento para su control. La turbina eólica produce potencia eléctrica al accionar el generador con un rotor de la turbina eólica. La potencia generada se transfiere mediante el sistema de transferencia de potencia del generador a una red de suministro eléctrico, por ejemplo una red pública conectada a la turbina eólica. Para esta funcionalidad, el sistema de transferencia comprende elementos eléctricos, por ejemplo of a wind turbine and a procedure for its control. The wind turbine produces electrical power by operating the generator with a wind turbine rotor. The generated power is transferred by the power transfer system of the generator to a power supply network, for example a public network connected to the wind turbine. For this functionality, the transfer system comprises electrical elements, for example
5 un convertidor de potencia, componentes de potencia (por ejemplo, filtros, disyuntores/contactos, etc.) y/o un transformador, y controladores para controlar los elementos. El generador y la red son al menos una fuente y una carga de potencia eléctrica, respectivamente. 5 a power converter, power components (e.g. filters, circuit breakers / contacts, etc.) and / or a transformer, and controllers to control the elements. The generator and the network are at least one source and one electric power charge, respectively.
La repartición de controladores se ve facilitada mediante al menos un primer controlador que se dispone para controlar solo uno de los elementos así como al menos dos de ellos. Así pues, es posible conmutar entre al menos 10 dos modos de funcionamiento: 1) controlar un primer elemento con el primer controlador y (controlar independientemente) un segundo elemento con un segundo controlador (denominado en lo que sigue como modo “independiente”). Y, para obedecer la repartición, 2) controlar el primer y el segundo elemento con el primer controlador mientras que no se controla el primer o el segundo elemento con el segundo controlador (denominado en lo que sigue como “modo de repartición”). En el modo de repartición, el segundo elemento (que se controlaba The distribution of controllers is facilitated by at least one first controller that is arranged to control only one of the elements as well as at least two of them. Thus, it is possible to switch between at least 10 two modes of operation: 1) control a first element with the first controller and (independently control) a second element with a second controller (hereinafter referred to as "independent" mode). And, to obey the distribution, 2) control the first and the second element with the first controller while the first or the second element is not controlled with the second controller (hereinafter referred to as "distribution mode"). In the distribution mode, the second element (which was controlled
15 anteriormente mediante el segundo controlador, de acuerdo con el modo independiente) se controla ahora mediante el primer controlador, mientras que el primer controlador controla (todavía) el primer elemento. Así pues, el primer controlador se reparte para controlar ambos, el primer y el segundo elemento. La repartición del controlador puede mejorar el rendimiento y/o fiabilidad del sistema de transferencia de potencia y/o proporcionar redundancia. 15 previously by the second controller, according to the independent mode) is now controlled by the first controller, while the first controller controls (still) the first element. Thus, the first controller is distributed to control both the first and the second element. The distribution of the controller can improve the performance and / or reliability of the power transfer system and / or provide redundancy.
Antes de volver a la descripción detallada de los modos de realización basándose en los dibujos, se analizarán unos 20 pocos elementos más generales de modos de realización. Before returning to the detailed description of the embodiments based on the drawings, about 20 few more general elements of embodiments will be analyzed.
En algunos de los modos de realización, el modo independiente es un modo de funcionamiento normal de la turbina eólica. En lo que sigue, el término “modo normal” describe un modo de funcionamiento, en el que la turbina eólica está produciendo potencia eléctrica mientras que el sistema de transferencia de potencia está trabajando sin fallos. En algunos modos de realización, el modo de repartición es un modo normal de la turbina eólica. Como el primer In some of the embodiments, the independent mode is a normal operating mode of the wind turbine. In the following, the term "normal mode" describes a mode of operation, in which the wind turbine is producing electrical power while the power transfer system is working without failures. In some embodiments, the distribution mode is a normal wind turbine mode. As the first
25 controlador controla el segundo elemento en el modo de repartición, el segundo controlador se puede apagar, aumentando así la vida útil y la disponibilidad de potencia de la turbina a la red. En algunas implementaciones, el sistema de transferencia de potencia se dispone para operar en ambos modos, modo independiente y de repartición, como modos normales. 25 controller controls the second element in the distribution mode, the second controller can be turned off, thus increasing the life and power availability of the turbine to the network. In some implementations, the power transfer system is arranged to operate in both modes, independent and distribution mode, as normal modes.
En algunos modos de realización, la conmutación entre los al menos dos modos de funcionamiento (modo In some embodiments, switching between the at least two modes of operation (mode
30 independiente y de repartición) se dispara por una condición de fallo. No obstante, se debe indicar que la conmutación entre los al menos dos modos se puede disparar igualmente por cualquier otra condición relativa a la mejora de rendimiento del sistema de transferencia de potencia en otros modos de realización. En una implementación, el modo de funcionamiento conmuta del modo independiente al modo de repartición como respuesta a la condición de fallo, cancelando así el control del segundo elemento por el segundo controlador. (Así 30 independent and distribution) is triggered by a fault condition. However, it should be noted that switching between the at least two modes can also be triggered by any other condition related to the performance improvement of the power transfer system in other embodiments. In one implementation, the operating mode switches from the independent mode to the distribution mode in response to the fault condition, thereby canceling the control of the second element by the second controller. (So
35 pues, el modo de repartición no es un modo normal). Por lo tanto, el segundo controlador ya no es necesario para controlar el segundo elemento y un fallo provocado por el segundo controlador no afectará al buen estado del sistema de transferencia de potencia. Modos de realización adicionales, relativos a la cooperación de los elementos y controladores, se describen a continuación. 35 then, the distribution mode is not a normal mode). Therefore, the second controller is no longer necessary to control the second element and a failure caused by the second controller will not affect the good state of the power transfer system. Additional embodiments, related to the cooperation of the elements and controllers, are described below.
En algunos modos de realización, los elementos están asociados con controladores, por ejemplo el número de In some embodiments, the elements are associated with controllers, for example the number of
40 controladores es el mismo que el número de elementos controlados por estos controladores, o, alternativamente, el número de elementos controlados es el doble del número de controladores correspondientes. 40 controllers is the same as the number of elements controlled by these controllers, or, alternatively, the number of controlled elements is twice the number of corresponding controllers.
Antes de describir más detalles relativos al funcionamiento y repartición de los controladores, se discutirán unos pocos aspectos más del sistema de transferencia de potencia. Before describing more details regarding the operation and distribution of controllers, a few more aspects of the power transfer system will be discussed.
En algunos modos de realización, el generador es una única fuente de potencia, por ejemplo de una fuente de In some embodiments, the generator is a single power source, for example from a power source.
45 potencia eléctrica de CA. En otros modos de realización, el generador proporciona al menos dos fuentes de potencia, por ejemplo cada una de una fuente de potencia de CA. En algunas implementaciones, el generador proporciona al menos una fuente de potencia de CA monofásica. En algunas otras implementaciones, el generador proporciona al menos una de una fuente de potencia de CA multifásica, por ejemplo, una fuente de potencia de CA trifásica. 45 AC power. In other embodiments, the generator provides at least two power sources, for example each of an AC power source. In some implementations, the generator provides at least one single phase AC power source. In some other implementations, the generator provides at least one of a multiphase AC power source, for example, a three phase AC power source.
50 En una implementación, el generador se puede dividir en una pluralidad de segmentos de generador, que producen una pluralidad de salidas de potencia de CA independientes y por tanto representan fuentes de potencia separadas. Los generadores segmentados aumentan la fiabilidad de un generador así como la disponibilidad de potencia, ya que eventos de fallos de generador afectan principalmente tan solo a segmentos aislados de generador, de tal modo que los otros segmentos pueden continuar funcionando. In one implementation, the generator can be divided into a plurality of generator segments, which produce a plurality of independent AC power outputs and therefore represent separate power sources. Segmented generators increase the reliability of a generator as well as the availability of power, since generator failure events mainly affect only isolated generator segments, so that the other segments can continue to operate.
55 En algunos modos de realización, la red de suministro eléctrico es una única carga de potencia. En otros modos de realización, la red de suministro eléctrico es al menos dos cargas de potencia. En algunas implementaciones, la red proporciona al menos una carga de potencia de CA monofásica. En algunas otras implementaciones, la red proporciona al menos una de una carga de potencia de CA multifásica, por ejemplo, una carga de potencia de CA 55 In some embodiments, the power supply network is a single power load. In other embodiments, the power supply network is at least two power loads. In some implementations, the network provides at least one single phase AC power load. In some other implementations, the network provides at least one of a multiphase AC power load, for example, an AC power load
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trifásica. three phase.
El sistema de transferencia de potencia acopla la al menos una fuente de potencia a la al menos una carga al proporcionar al menos una trayectoria de potencia entre la al menos una fuente y la al menos una carga. Como la potencia generada por el generador depende de la velocidad de giro del rotor de la turbina eólica (por ejemplo, se The power transfer system couples the at least one power source to the at least one load by providing at least one power path between the at least one source and the at least one load. Since the power generated by the generator depends on the rotational speed of the wind turbine rotor (for example,
5 pueden ver afectadas la frecuencia, amplitud y/o fase de la salida de tensión de CA), el sistema de transferencia de potencia convierte, en un ejemplo, potencia eléctrica de CA del generador de la turbina eólica en potencia de CA que satisface los requerimientos de la red o del operador del parque eólico y, finalmente, suministra la potencia a la red. Más detalles de esto se describen a continuación. 5 can be affected the frequency, amplitude and / or phase of the AC voltage output), the power transfer system converts, in an example, AC power of the wind turbine generator into AC power that satisfies the requirements of the network or of the wind farm operator and, finally, supplies the power to the network. More details of this are described below.
En algunos modos de realización, al menos dos de los elementos son convertidores de potencia eléctrica y al menos In some embodiments, at least two of the elements are electric power converters and at least
10 dos de los controladores son controladores del convertidor. Cada uno de los controladores del convertidor se dispone para controlar al menos un convertidor. Al menos uno de los controladores del convertidor se dispone para controlar uno así como dos convertidores. 10 two of the controllers are converter controllers. Each of the converter controllers is arranged to control at least one converter. At least one of the converter controllers is arranged to control one as well as two converters.
En un modo de realización, por ejemplo si el sistema de transferencia acopla una única fuente de potencia a una carga común, los convertidores se pueden controlar eléctricamente en paralelo proporcionando diferentes In one embodiment, for example if the transfer system couples a single power source to a common load, the converters can be controlled electrically in parallel providing different
15 trayectorias de potencia. En otros ejemplos, los convertidores pueden no estar conectados a sus entradas o a sus salidas o a ambas, por ejemplo si los convertidores están acoplados a diferentes fuentes de potencia o a diferentes cargas o a ambas. Si se proporciona un acoplamiento galvánico solo en un lado de los convertidores o no se proporciona en absoluto, se puede evitar o al menos limitar un flujo de corriente cruzada de un convertidor al otro. 15 power paths. In other examples, the converters may not be connected to their inputs or outputs or both, for example if the converters are coupled to different power sources or to different loads or to both. If a galvanic coupling is provided only on one side of the converters or not provided at all, it is possible to avoid or at least limit a cross-current flow from one converter to the other.
Proporcionar una pluralidad de convertidores en paralelo permite que la corriente se redistribuya, con el resultado de Providing a plurality of converters in parallel allows the current to be redistributed, with the result of
20 que fluyen menos corrientes a través de los convertidores individuales. Además, implementaciones con convertidores plurales (no necesariamente estrictamente en paralelo) pueden mejorar la fiabilidad y disponibilidad del sistema de conversión de potencia y proporcionar redundancia. Por ejemplo, cada convertidor puede comprender o estar conectado con conmutadores controlables para aislar, y desactivar así, convertidores individuales de la al menos una fuente de potencia y/o la al menos una carga. Además, se pueden acoplar al menos 20 that flows less currents through the individual converters. In addition, implementations with plural converters (not necessarily strictly in parallel) can improve the reliability and availability of the power conversion system and provide redundancy. For example, each converter may comprise or be connected with controllable switches to isolate, and thus deactivate, individual converters of the at least one power source and / or the at least one load. In addition, they can be coupled at least
25 dos convertidores por medio de conmutadores controlables para permitir la derivación de los convertidores desactivados. Así pues, en algunos ejemplos puede ser posible distribuir toda o parte de la potencia encaminada de otro modo a través del convertidor desactivado a uno o más de los otros convertidores o elementos del sistema de transferencia. En otras implementaciones que conectan los convertidores con fuentes de potencia dedicadas, por ejemplo segmentos de generador dedicados, el sistema de transferencia puede continuar funcionando con una 25 two converters by means of controllable switches to allow the derivation of the deactivated converters. Thus, in some examples it may be possible to distribute all or part of the otherwise routed power through the deactivated converter to one or more of the other converters or elements of the transfer system. In other implementations that connect the converters to dedicated power sources, for example dedicated generator segments, the transfer system can continue to operate with a
30 potencia entregada reducida si uno de los convertidores se desactiva. 30 power delivered reduced if one of the converters is deactivated.
De acuerdo con algunos modos de realización, el sistema de transferencia de potencia comprende al menos un convertidor de CA/CC como un elemento, que se dispone, por ejemplo, para proporcionar potencia de CC convertida de una fuente de CA o del generador. En algunas implementaciones, el convertidor de CA/CC comprende un rectificador pasivo o un rectificador activo, por ejemplo un rectificador controlado en fase con conmutadores de According to some embodiments, the power transfer system comprises at least one AC / DC converter as an element, which is arranged, for example, to provide converted DC power from an AC source or generator. In some implementations, the AC / DC converter comprises a passive rectifier or an active rectifier, for example a phase controlled rectifier with power switches.
35 semiconductor controlados por el controlador del convertidor. 35 semiconductor controlled by the converter controller.
En algunos modos de realización, el sistema de transferencia de potencia comprende al menos un convertidor de CC/CA como un elemento, que se dispone, por ejemplo, para proporcionar potencia de CA convertida de una fuente de CC, es decir la potencia del generador en el enlace de CC. En algunas implementaciones, el convertidor de CC/CA comprende conmutadores de semiconductor controlados por el controlador del convertidor. Conmutando In some embodiments, the power transfer system comprises at least one DC / AC converter as an element, which is arranged, for example, to provide converted AC power from a DC source, ie the generator power. in the CC link. In some implementations, the DC / AC converter comprises semiconductor switches controlled by the converter controller. Commuting
40 adecuadamente los conmutadores de semiconductor con señales de modulación por ancho de pulso (PWM) se consigue una forma de onda de salida (esencialmente) sinusoidal en los terminales del convertidor para suministrar la potencia demandada en el sitio de carga. Suitably semiconductor switches with pulse width modulation (PWM) signals achieve an (essentially) sinusoidal output waveform at the terminals of the converter to supply the power demanded at the load site.
En algunos modos de realización, el sistema de transferencia de potencia comprende al menos un enlace de CC dispuesto para acoplar al menos un convertidor de CA/CC y al menos un convertidor de CC/CA. En algunas 45 implementaciones, al menos un convertidor de frecuencia del sistema de transferencia de potencia se construye mediante al menos un convertidor de CA/CC del lado de la fuente y al menos un convertidor de CC/CA del lado de la carga acoplado mediante al menos un enlace de CC. En lo que sigue, la expresión “lado de la fuente” denota que un elemento está más próximo a la fuente que a un elemento de referencia. La expresión “lado de la carga” denota que un elemento está más próximo a la carga que al elemento de referencia. En algunas implementaciones, el 50 convertidor de frecuencia se dispone para convertir/transferir potencia eléctrica en la fuente de CA o el generador a potencia de CA demandada por la carga o la red adaptando las frecuencias, amplitudes y/o fases de CA. Por ejemplo, el controlador del convertidor sincroniza la frecuencia de la fase con la tensión de CA de red y regula la amplitud y la fase de la tensión de CA producida por el convertidor de potencia a un valor adecuado para suministrar la potencia demandada en la red. En algunas implementaciones, la información necesaria relativa a la frecuencia, In some embodiments, the power transfer system comprises at least one DC link arranged to couple at least one AC / DC converter and at least one DC / AC converter. In some 45 implementations, at least one frequency converter of the power transfer system is constructed by at least one AC / DC converter on the source side and at least one DC / AC converter on the load side coupled by the minus a CC link. In the following, the expression "source side" denotes that an element is closer to the source than to a reference element. The expression "load side" denotes that an element is closer to the load than the reference element. In some implementations, the frequency converter is arranged to convert / transfer electrical power at the AC source or the generator to AC power demanded by the load or network by adapting the frequencies, amplitudes and / or AC phases. For example, the converter controller synchronizes the phase frequency with the mains AC voltage and regulates the amplitude and phase of the AC voltage produced by the power converter to a suitable value to supply the power demanded in the network. . In some implementations, the necessary information regarding frequency,
55 fase y amplitud del lado de la fuente y del lado de la carga se proporciona mediante al menos un controlador de gestión de fuente-carga, descrito a continuación. The phase and amplitude of the source side and the load side is provided by at least one source-load management controller, described below.
En algunos modos de realización, un convertidor de frecuencia es un elemento del sistema de transferencia, así pues el controlador del convertidor es un controlador del convertidor de frecuencia que se dispone para controlar diversos componentes de este elemento, por ejemplo el convertidor de CA/CC, el convertidor de CC/CA y el enlace In some embodiments, a frequency converter is an element of the transfer system, so the converter controller is a frequency converter controller that is arranged to control various components of this element, for example the AC / DC converter , the DC / AC converter and the link
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de CC intermedio, siendo todos miembros del convertidor de frecuencia como elemento. of intermediate DC, all members of the frequency converter being an element.
En un ejemplo, al menos dos enlaces de CC se pueden acoplar mediante conmutadores controlables. Esto puede permitir la derivación de los convertidores, por ejemplo un convertidor de CC/CA del lado de la carga o un convertidor de CA/CC del lado de la fuente. Además, conectar los enlaces de CC puede mejorar el balance de In one example, at least two DC links can be coupled via controllable switches. This may allow the derivation of the converters, for example a DC / AC converter on the load side or an AC / DC converter on the source side. In addition, connecting the DC links can improve the balance of
5 tensión del enlace de CC de diferentes trayectorias de potencia. 5 DC link voltage of different power paths.
Además, el sistema de transferencia puede comprender al menos un conmutador controlable para aislar al menos un convertidor de CA/CC del lado de la fuente y/o al menos un convertidor de CC/CA del lado de la carga de al menos una fuente de potencia y al menos una carga, respectivamente. In addition, the transfer system may comprise at least one controllable switch to isolate at least one AC / DC converter from the source side and / or at least one DC / AC converter from the load side of at least one source of power and at least one load, respectively.
En algunos modos de realización, al menos dos de los elementos son unidades de disipación de potencia y al In some embodiments, at least two of the elements are power dissipation units and at
10 menos dos de los controladores son controladores de la unidad de disipación de potencia. El número de unidades de disipación puede ser el mismo que el número de convertidores o enlaces de CC o la mitad del número de convertidores, por ejemplo una unidad de disipación de potencia por convertidor de frecuencia. 10 minus two of the controllers are power dissipation unit controllers. The number of dissipation units may be the same as the number of converters or DC links or half of the number of converters, for example one power dissipation unit per frequency converter.
Cada unidad de disipación puede comprender uno o más componentes de disipación que pueden convertir la potencia eléctrica que se va a disipar en calor o en una forma diferente de energía, por ejemplo una o más Each dissipation unit may comprise one or more dissipation components that can convert the electrical power to be dissipated into heat or a different form of energy, for example one or more
15 resistencias. En un ejemplo, la cantidad y/o velocidad de disipación de potencia se puede controlar, por ejemplo por medio de señales PWM que controlan conmutadores correspondientes. 15 resistors In one example, the amount and / or speed of power dissipation can be controlled, for example by means of PWM signals that control corresponding switches.
En lo que sigue, la expresión “potencia que se va a disipar” se refiere a una potencia presente en una trayectoria de potencia del sistema de transferencia de potencia que no puede ser gestionada adecuadamente por los convertidores o por cualquier otro elemento del sistema debido a un evento de fallo de algún tipo. Por ejemplo, la 20 unidad de disipación se dispone para disipar la potencia que es introducida a un convertidor desde la al menos una fuente de potencia, pero no puede ser convertida/transferida debido a un fallo del convertidor; o una entrada de potencia en exceso a un convertidor, debido a que el rotor de la turbina eólica conectado al generador que representa la al menos una fuente de potencia se acelera, produciendo así más potencia; o potencia residual en el enlace de CC tras la desactivación de un convertidor. Así pues, la al menos una unidad de disipación se puede In the following, the expression "power to be dissipated" refers to a power present in a power path of the power transfer system that cannot be properly managed by the converters or by any other system element due to a failure event of some kind. For example, the dissipation unit is arranged to dissipate the power that is introduced to a converter from the at least one power source, but cannot be converted / transferred due to a converter failure; or an excess power input to a converter, because the wind turbine rotor connected to the generator representing the at least one power source is accelerated, thus producing more power; or residual power on the DC link after deactivation of a converter. Thus, the at least one dissipation unit can be
25 acoplar con al menos una trayectoria de potencia del sistema de transferencia, por ejemplo con al menos un convertidor y/o con al menos un enlace de CC. Disipar tal potencia puede proteger componentes electrónicos del sistema y prolongar así su vida útil. 25 coupling with at least one power path of the transfer system, for example with at least one converter and / or with at least one DC link. Dispelling such power can protect electronic components of the system and thus prolong its life.
En algunos modos de realización, la unidad de disipación de potencia se acopla con la trayectoria de potencia por medio de uno o más conmutadores controlables. En algunos modos de realización alternativos, en concreto si la In some embodiments, the power dissipation unit is coupled to the power path by means of one or more controllable switches. In some alternative embodiments, in particular if the
30 cantidad de disipación de potencia se puede controlar y la disipación no se inicia automáticamente tan pronto como se dispone de potencia como entrada a la unidad de disipación, la unidad de disipación puede acoplarse permanentemente a la trayectoria de potencia, especialmente al convertidor, sin utilizar conmutadores. The amount of power dissipation can be controlled and the dissipation does not start automatically as soon as power is available as input to the dissipation unit, the dissipation unit can be permanently coupled to the power path, especially to the converter, without using switches
De acuerdo con algunos modos de realización, las al menos dos unidades de disipación se acoplan (entre sí) por medio de conmutadores controlables. Por un lado, esto permite distribuir la potencia que se va a disipar a al menos 35 dos unidades de disipación, permitiendo así disipar mayores cantidades de potencia sin proporcionar unidades de disipación mayores y proteger las unidades de disipación separadas de sobrecargas o desgaste, por ejemplo durante eventos de fallo de larga duración. Por otro lado, las unidades de disipación se pueden acoplar para permitir la derivación, en un ejemplo, de una unidad de disipación (por ejemplo con fallos), proporcionando así redundancia. En algunos modos de realización, todas las unidades de disipación se pueden acoplar entre sí por medio de líneas According to some embodiments, the at least two dissipation units are coupled (to each other) by means of controllable switches. On the one hand, this allows the power to be dissipated to be distributed to at least two two dissipation units, thus allowing greater amounts of power to be dissipated without providing larger dissipation units and protecting the separate dissipation units from overload or wear, for example during long-term failure events. On the other hand, the dissipation units can be coupled to allow the derivation, in an example, of a dissipation unit (for example with failures), thus providing redundancy. In some embodiments, all dissipation units can be coupled to each other by means of lines
40 que están interrumpidas por los conmutadores controlables. 40 which are interrupted by the controllable switches.
En algunos modos de realización, por ejemplo si la potencia de entrada es una potencia de CA multifásica proporcionada por múltiples líneas de fase, las unidades de disipación pueden comprender un número de componentes de disipación (por ejemplo, resistencias) que es igual al número de fases (líneas de fase) de la potencia de entrada. En el caso de que se vaya a disipar la potencia de entrada de CA multifásica, cada componente In some embodiments, for example if the input power is a multiphase AC power provided by multiple phase lines, the dissipation units may comprise a number of dissipation components (eg, resistors) that is equal to the number of phases (phase lines) of the input power. In the event that the multiphase AC input power is going to dissipate, each component
45 de disipación se puede acoplar a una línea de fase correspondiente. Alternativamente, la unidad de disipación puede comprender un convertidor de CA/CC, por ejemplo un rectificador activo/pasivo, para convertir la potencia de CA en potencia de CC; la potencia de CC puede disiparse a continuación mediante un único componente de disipación de potencia. El único componente de disipación de potencia puede ser un banco de elementos de disipación de potencia. 45 dissipation can be coupled to a corresponding phase line. Alternatively, the dissipation unit may comprise an AC / DC converter, for example an active / passive rectifier, to convert AC power to DC power; The DC power can then be dissipated by a single power dissipation component. The only power dissipation component may be a bank of power dissipation elements.
50 En algunas implementaciones, el al menos un conmutador controlable en algunos modos de realización se controla mediante al menos un controlador. Por ejemplo, se controla mediante un controlador que controla un elemento contiguo a o asociado con el conmutador, por ejemplo el controlador de la unidad de disipación de potencia o el controlador del convertidor. En algunos modos de realización, el conmutador es una parte lógica o física del elemento. En algunos modos de realización, el conmutador es un elemento (separado) del sistema de transferencia In some implementations, the at least one controllable switch in some embodiments is controlled by at least one controller. For example, it is controlled by a controller that controls an element adjacent to or associated with the switch, for example the power dissipation unit controller or the converter controller. In some embodiments, the switch is a logical or physical part of the element. In some embodiments, the switch is an (separate) element of the transfer system
55 de potencia con al menos un controlador del conmutador dispuesto para controlar tan solo uno así como al menos dos conmutadores. Alternativamente, el conmutador se puede controlar mediante un dispositivo electrónico que proporciona automáticamente conexión bajo ciertas condiciones predeterminadas (por ejemplo, diodos que se activan a una caída de tensión predeterminada). 55 of power with at least one switch controller arranged to control only one as well as at least two switches. Alternatively, the switch can be controlled by an electronic device that automatically provides connection under certain predetermined conditions (for example, diodes that are activated at a predetermined voltage drop).
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En algunos modos de realización, al menos uno del generador y la red proporcionan como elementos al menos dos fuentes y cargas, respectivamente. Al menos dos de los controladores son controladores de gestión de fuente-carga, dispuesto cada uno para monitorizar al menos uno de la fuente y la carga. Tareas adicionales de este tipo de controlador se describen a continuación. In some embodiments, at least one of the generator and the network provide as elements at least two sources and loads, respectively. At least two of the controllers are source-load management controllers, each arranged to monitor at least one of the source and the load. Additional tasks of this type of controller are described below.
5 Generalmente, los aspectos de repartición de controlador deben ser entendidos como aplicables a cualquier tipo de controlador descrito antes y en lo que sigue. 5 Generally, the aspects of controller distribution should be understood as applicable to any type of controller described before and in what follows.
Volviendo de nuevo a detalles adicionales de los controladores, en algunos modos de realización se dispone un controlador de un tipo específico para comunicarse con un controlador de un tipo diferente. Por ejemplo, el sistema de transferencia de potencia comprende al menos un controlador del convertidor, al menos un convertidor de Returning again to additional details of the controllers, in some embodiments a controller of a specific type is arranged to communicate with a controller of a different type. For example, the power transfer system comprises at least one converter controller, at least one converter
10 potencia eléctrica y al menos un controlador de la unidad de disipación de potencia, en el que el controlador del convertidor se dispone para proporcionar al menos una de información acerca de sí mismo e información acerca del convertidor de potencia al controlador de la unidad de disipación de potencia (nota: este modo de realización comprende al menos un elemento más). 10 electrical power and at least one controller of the power dissipation unit, in which the converter controller is arranged to provide at least one of information about itself and information about the power converter to the controller of the dissipation unit of power (note: this embodiment comprises at least one more element).
En algunos modos de realización, los controladores se disponen para satisfacer una única tarea o una combinación In some embodiments, the controllers are arranged to meet a single task or combination.
15 de diversas tareas, por ejemplo tareas enumeradas en los siguientes tres párrafos. En algunas implementaciones, los controladores del mismo tipo satisfacen la misma cobertura de tareas. En algunas implementaciones, los controladores del mismo tipo se pueden intercambiar libremente con relación al control de cualquier elemento del mismo tipo y/o sustituir dispositivos físicos que representan los controladores. 15 of various tasks, for example tasks listed in the following three paragraphs. In some implementations, controllers of the same type satisfy the same task coverage. In some implementations, controllers of the same type can be freely exchanged in relation to the control of any element of the same type and / or replace physical devices representing the controllers.
En algunos ejemplos, se dispone al menos un controlador de gestión de fuente-carga para gestionar al menos una In some examples, at least one source-load management controller is provided to manage at least one
20 de las siguientes tareas: monitorizar el estado de al menos una fuente y/o al menos una carga; proporcionar información de eventos a otros controladores, por ejemplo estado de la fuente y error, estado de la carga y error, estado del controlador de gestión de fuente-carga y error; proporcionar comandos del sistema, por ejemplo inicio, parada, generar potencia; proporcionar una señal de información (especialmente en tiempo real), por ejemplo acerca de puntos de ajuste de potencia deseados del convertidor individual, potencia de la fuente disponible y/o consumo 20 of the following tasks: monitor the status of at least one source and / or at least one load; provide event information to other controllers, for example source status and error, load status and error, status of the source-load management controller and error; provide system commands, for example start, stop, generate power; provide an information signal (especially in real time), for example about desired power set points of the individual converter, available source power and / or consumption
25 de potencia de la carga. 25 load power.
En algunos ejemplos, al menos un controlador del convertidor se dispone para gestionar al menos una de las siguientes tareas: monitorizar y/o controlar convertidores y/o conmutadores contiguos; establecer un sistema de transferencia saludable y/u optimizar el rendimiento de potencia basándose en el viento disponible mediante la cooperación con otros controladores; proporcionar información de eventos a otros controladores, por ejemplo estado In some examples, at least one converter controller is arranged to manage at least one of the following tasks: monitor and / or control adjacent converters and / or switches; establish a healthy transfer system and / or optimize power performance based on available wind through cooperation with other controllers; provide event information to other controllers, for example status
30 del convertidor y error, estado del controlador del convertidor y error; proporcionar una señal información (especialmente en tiempo real), por ejemplo acerca del flujo de potencia del convertidor, energía almacenada en la trayectoria de potencia, en el convertidor y/o en el enlace de CC. 30 of the converter and error, status of the controller of the converter and error; provide an information signal (especially in real time), for example about the power flow of the converter, energy stored in the power path, in the converter and / or in the DC link.
En algunos ejemplos, al menos un controlador de la unidad de disipación de potencia se dispone para gestionar al menos una de las siguientes tareas: monitorizar y/o controlar unidades de disipación de potencia; optimizar el In some examples, at least one controller of the power dissipation unit is arranged to manage at least one of the following tasks: monitor and / or control power dissipation units; optimize the
35 balance de potencia entre diferentes trayectorias de potencia, especialmente en lo que se refiere a diferentes segmentos del generador; proporcionar información de eventos a otros controladores, por ejemplo estado de la unidad de disipación de potencia y error, estado del controlador de la unidad de disipación de potencia y error; proporcionar una señal información (especialmente en tiempo real), por ejemplo acerca de la potencia disipada y/o el estado de buen funcionamiento de la unidad de disipación de potencia. 35 power balance between different power paths, especially with regard to different generator segments; provide event information to other controllers, for example power and error dissipation unit status, power and error dissipation unit controller status; provide an information signal (especially in real time), for example about the dissipated power and / or the state of good functioning of the power dissipation unit.
40 En algunos modos de realización, al menos un controlador se materializa como un dispositivo físico. Por ejemplo, el controlador comprende al menos un microcontrolador. A efectos de mantenimiento, todos o al menos dos controladores se construyen como dispositivos (físicos) separados en algunas implementaciones. Alternativamente, al menos dos controladores se integran en un único dispositivo (físico), por ejemplo algunos o todos los controladores relativos a la misma trayectoria de potencia y/o algunos o todos los controladores del mismo tipo se In some embodiments, at least one controller materializes as a physical device. For example, the controller comprises at least one microcontroller. For maintenance purposes, all or at least two controllers are built as separate (physical) devices in some implementations. Alternatively, at least two controllers are integrated into a single (physical) device, for example some or all controllers related to the same power path and / or some or all controllers of the same type are
45 pueden integrar como módulos en un dispositivo físico. 45 can be integrated as modules in a physical device.
En algunos modos de realización, al menos un controlador se materializa como una unidad lógica, por ejemplo como una parte lógica de un dispositivo físico común o como una parte lógica de un programa dispuesto para ser ejecutado por un ordenador. En algunos ejemplos, algunos o todos los controladores relativos la misma trayectoria de potencia y/o algunos o todos los controladores del mismo tipo o al menos dos de cualquiera de los controladores In some embodiments, at least one controller is embodied as a logical unit, for example as a logical part of a common physical device or as a logical part of a program arranged to be executed by a computer. In some examples, some or all controllers relating the same power path and / or some or all controllers of the same type or at least two of any of the controllers
50 se implementan como unidades lógicas (separadas). 50 are implemented as logical units (separate).
En algunos modos de realización, al menos un controlador se materializa como o con un proceso dispuesto para ser ejecutado en un programa del controlador o como una instancia de un programa del controlador genérico ejecutado por un ordenador. En algunas implementaciones, el programa del controlador comprende diversos procesos, cada uno de los cuales representa un controlador individual. En algunas implementaciones, diversos controladores se 55 materializan por medio de diversas instancias de un programa del controlador, representando cada instancia un controlador individual. En algunas otras implementaciones, todos los controladores relativos a una trayectoria de potencia concreta o todos los controladores del mismo tipo se materializan en común mediante un único procesador In some embodiments, at least one controller materializes as or with a process arranged to be executed in a controller program or as an instance of a generic controller program executed by a computer. In some implementations, the controller program comprises various processes, each of which represents an individual controller. In some implementations, various controllers materialize through various instances of a controller program, each instance representing an individual controller. In some other implementations, all controllers related to a specific power path or all controllers of the same type are materialized in common by a single processor
o mediante una única instancia de un programa del controlador. or by a single instance of a controller program.
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La comunicación entre controladores se materializa, por ejemplo, mediante al menos un enlace de comunicación físico, una memoria compartida y comunicación entre procesos. Communication between controllers materializes, for example, by means of at least one physical communication link, a shared memory and communication between processes.
En algunas implementaciones, la información proporcionada por un controlador se comparte con al menos un controlador contiguo, con al menos todos los controladores del mismo tipo, con al menos todos los controladores 5 relativos a la misma trayectoria de potencia, con todos los controladores del sistema de transferencia de potencia, y/o con el controlador principal de la turbina eólica. In some implementations, the information provided by a controller is shared with at least one adjoining controller, with at least all controllers of the same type, with at least all controllers 5 related to the same power path, with all system controllers. of power transfer, and / or with the main controller of the wind turbine.
En algunos modos de realización, al menos el primer controlador se dispone para controlar al menos dos elementos al unísono. En este caso, el controlador trata estos elementos del mismo modo y no distingue entre ellos. En algunos ejemplos, el controlador no tiene que saber cuántos elementos está controlando. En algunas implementaciones los In some embodiments, at least the first controller is arranged to control at least two elements in unison. In this case, the controller treats these elements in the same way and does not distinguish between them. In some examples, the controller does not have to know how many elements it is controlling. In some implementations the
10 al menos dos elementos están conectados, por ejemplo física o lógicamente, al controlador en paralelo, por ejemplo mediante conmutadores o mediante una memoria compartida. Así pues, cada comando de control generado por el controlador puede ser transmitido (simultáneamente) a los elementos controlados. En algunas implementaciones, los al menos dos elementos se conectan en serie en cadena. Así pues, un comando de control concreto es entregado de un miembro precedente de la cadena a un miembro posterior de la cadena. At least two elements are connected, for example physically or logically, to the controller in parallel, for example by switches or by means of a shared memory. Thus, each control command generated by the controller can be transmitted (simultaneously) to the controlled elements. In some implementations, the at least two elements are connected in series in a chain. Thus, a specific control command is delivered from a preceding member of the chain to a subsequent member of the chain.
15 En algunos otros modos de realización, al menos el primer controlador se dispone para controlar (esencialmente) al menos dos elementos independientemente. En este caso, cada uno de estos controladores se dispone para distinguir entre al menos dos elementos, por ejemplo proporcionando diferentes comandos de control y/o diferente temporización de los comandos de control para elementos distintos. En algunas implementaciones, al menos un controlador se dispone para comportarse como al menos dos controladores independientes, controlando cada uno al In some other embodiments, at least the first controller is arranged to control (essentially) at least two elements independently. In this case, each of these controllers is arranged to distinguish between at least two elements, for example by providing different control commands and / or different timing of the control commands for different elements. In some implementations, at least one controller is arranged to behave like at least two independent controllers, each controlling the
20 menos un elemento separadamente. 20 minus one element separately.
En algunos modos de realización, un comando de control comprende una tarea compleja, por ejemplo convertir una potencia concreta o sincronizar fases de tensiones del lado de la fuente y/o del lado de la carga. En algunas implementaciones, el comando de control comprende al menos un parámetro, por ejemplo un valor de una amplitud de tensión de CA. Tales comandos de control se interpretan por un microcontrolador del elemento o por un proceso In some embodiments, a control command comprises a complex task, for example converting a specific power or synchronizing voltage phases on the source side and / or on the load side. In some implementations, the control command comprises at least one parameter, for example a value of an AC voltage amplitude. Such control commands are interpreted by an element microcontroller or by a process
25 que representa el controlador, en algunas implementaciones. 25 representing the controller, in some implementations.
En algunos otros modos de realización, un comando de control se dispone para accionar directamente un equipo físico o proceso, por ejemplo, una señal eléctrica para controlar un conmutador de semiconductor, una señal eléctrica para disparar un microcontrolador o valor especifico en una memoria compartida. In some other embodiments, a control command is arranged to directly trigger a physical or process equipment, for example, an electrical signal to control a semiconductor switch, an electrical signal to trigger a microcontroller or specific value in a shared memory.
En algunos modos de realización, al menos el segundo controlador se dispone para generar una señal destinada a In some embodiments, at least the second controller is arranged to generate a signal intended for
30 al menos el primer controlador para proporcionar al menos una información acerca de sí mismo e información acerca de al menos uno de los elementos controlados por él. En algunas implementaciones, se encapsula información de dirección en la señal para ser enviada a al menos un controlador específico, por ejemplo para ser enviada a un controlador concreto, un grupo de controladores del mismo tipo o controladores relativos a la misma trayectoria de potencia. Esto permite una comunicación directa entre al menos dos controladores. At least the first controller to provide at least one information about itself and information about at least one of the elements controlled by it. In some implementations, address information is encapsulated in the signal to be sent to at least one specific controller, for example to be sent to a specific controller, a group of controllers of the same type or controllers related to the same power path. This allows direct communication between at least two controllers.
35 En algunos modos de realización, al menos el segundo controlador se dispone para generar una señal de radiodifusión para proporcionar al menos una información acerca de sí mismo e información acerca de al menos uno de los elementos controlados por él. En este caso el controlador proporciona (fácilmente) información a todos los controladores que escuchan esas emisiones, especialmente sin tener que saber nada acerca de los controladores que están escuchando. In some embodiments, at least the second controller is arranged to generate a broadcast signal to provide at least one information about itself and information about at least one of the elements controlled by it. In this case, the controller provides (easily) information to all controllers who listen to those broadcasts, especially without having to know anything about the controllers they are listening to.
40 En algunos modos de realización, un controlador que recibe la señal de otro controlador decide si ignorar o no la información de señales. Así pues, una señal de radiodifusión se puede enviar incluso a controladores que no necesitan la señal. Así pues el controlador que envía no necesita esforzarse en direccionar correctamente. En algunas implementaciones, los controladores se organizan y se comunican sin una estructura de maestro-esclavo. En algunos ejemplos, un sistema de controladores distribuidos se materializa con controladores de recepción que 40 In some embodiments, a controller that receives the signal from another controller decides whether or not to ignore the signal information. Thus, a broadcast signal can be sent even to controllers that do not need the signal. So the sending controller does not need to make an effort to address correctly. In some implementations, controllers organize and communicate without a master-slave structure. In some examples, a distributed controller system is materialized with reception controllers that
45 reaccionan (tan solo) a señales que les conciernen. 45 react (only) to signals that concern them.
En algunos modos de realización, al menos dos controladores se disponen para soportar un intercambio de información síncrono. Por ejemplo, el primer controlador se dispone para requerir información del segundo controlador, que se dispone para proporcionar esta información bajo petición. In some embodiments, at least two controllers are arranged to support a synchronous exchange of information. For example, the first controller is arranged to require information from the second controller, which is arranged to provide this information upon request.
En el mismo o en modos alternativos de realización, al menos dos controladores se disponen para soportar un In the same or in alternative embodiments, at least two controllers are arranged to support a
50 intercambio de información asíncrono. Por ejemplo, el segundo controlador se dispone para enviar información sin ser preguntado, por ejemplo a intervalos de tiempo fijos, tan pronto como se encuentra disponible nueva información y/o tan pronto como un valor cambia en más de un umbral especificado. 50 asynchronous information exchange. For example, the second controller is arranged to send information without being asked, for example at fixed time intervals, as soon as new information is available and / or as soon as a value changes in more than a specified threshold.
En algunos modos de realización, todos o al menos dos controladores interaccionan con un controlador principal, por ejemplo un controlador principal de la turbina eólica, véase lo que sigue. Este controlador principal puede 55 distinguirse de los (otros) controladores descritos hasta el momento. En algunas implementaciones, el controlador principal se dispone para funcionar como maestro para los (otros) controladores, que se disponen así para funcionar In some embodiments, all or at least two controllers interact with a main controller, for example a main wind turbine controller, see the following. This main controller can be distinguished from the (other) drivers described so far. In some implementations, the main controller is arranged to function as a master for the (other) controllers, which are thus arranged to function
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como esclavos. Así pues, el controlador principal puede gestionar la repartición de controladores. Like slaves. Thus, the main controller can manage the distribution of controllers.
En algunos otros modos de realización, al menos el primer controlador se dispone para decidir de un modo aislado si controlar solo un elemento o controlar al menos dos elementos al mismo tiempo. Así pues, el controlador principal no necesita repartición de controladores. En algunas implementaciones, los controladores se disponen para actuar In some other embodiments, at least the first controller is arranged to decide in an isolated manner whether to control only one element or control at least two elements at the same time. Thus, the main controller does not need driver distribution. In some implementations, the controllers are arranged to act
5 como una red auto organizada. Por ejemplo, si tiene lugar un fallo del segundo controlador, el primer controlador puede asumir las tareas del segundo controlador autónomamente, por ejemplo encontrando una decisión basada en información de estado o de error enviada por el segundo controlador o basándose en el hecho de que el segundo controlador ya no envía señales. 5 as a self organized network. For example, if a failure of the second controller occurs, the first controller can assume the tasks of the second controller autonomously, for example by finding a decision based on status or error information sent by the second controller or based on the fact that the Second controller no longer sends signals.
En algunos modos de realización, el generador y la red proporcionan al menos una fuente y una carga In some embodiments, the generator and the network provide at least one source and one load
10 respectivamente. El sistema de transferencia de potencia comprende al menos dos convertidores de potencia eléctrica y al menos una unidad de disipación de potencia como elementos, al menos dos controladores del convertidor, al menos un controlador de la unidad de disipación y una trayectoria de potencia dispuesta para transferir potencia eléctrica a la carga. El procedimiento comprende: controlar un primer convertidor con un primer controlador del convertidor y un segundo convertidor con un segundo controlador del convertidor estando ambos 10 respectively. The power transfer system comprises at least two electric power converters and at least one power dissipation unit as elements, at least two converter controllers, at least one dissipation unit controller and a power path arranged to transfer electric power to the load. The method comprises: controlling a first converter with a first converter controller and a second converter with a second converter controller being both
15 convertidores conectados a la trayectoria de potencia (aquí, este es el modo normal descrito anteriormente). En respuesta a un estado de fallo provocado por el segundo controlador: desconectar el segundo convertidor de la trayectoria de potencia y conectar el canal de potencia a la unidad de disipación de potencia controlada por el controlador de la unidad de disipación de potencia; traspasar el segundo convertidor al primer controlador del convertidor; desconectar el segundo convertidor de la unidad de disipación de potencia y reconectar el segundo 15 converters connected to the power path (here, this is the normal mode described above). In response to a fault state caused by the second controller: disconnect the second converter from the power path and connect the power channel to the power dissipation unit controlled by the power dissipation unit controller; transfer the second converter to the first controller of the converter; disconnect the second converter from the power dissipation unit and reconnect the second
20 convertidor a la trayectoria de potencia. 20 converter to the power path.
En este modo de realización, el segundo convertidor se traspasa al primer controlador del convertidor, por ejemplo si el segundo controlador se avería. El segundo convertidor se puede desconectar tan pronto como sea posible de la trayectoria de potencia y conectar a la unidad de disipación de potencia, por ejemplo para minimizar la propagación del fallo más allá en el sistema y/o para proteger componentes de potencia y electrónica del sistema. A continuación, In this embodiment, the second converter is transferred to the first controller of the converter, for example if the second controller fails. The second converter can be disconnected as soon as possible from the power path and connected to the power dissipation unit, for example to minimize the spread of the fault further in the system and / or to protect power and electronic components of the system. Then,
25 tiene lugar el traspaso, es decir, el controlador del primer convertidor (sin fallos) asume el control sobre el segundo convertidor. Así pues, el primer controlador del convertidor es repartido para controlar ambos convertidores, el primero y el segundo. Finalmente, el controlador del segundo convertidor (con fallos) ya no necesita controlar al segundo convertidor (y puede ser reajustado o sustituido). The transfer takes place, that is, the controller of the first converter (without failures) assumes control over the second converter. Thus, the first controller of the converter is distributed to control both converters, the first and the second. Finally, the controller of the second converter (with failures) no longer needs to control the second converter (and can be reset or replaced).
En algunos modos de realización, el traspaso del control de un elemento se inicia por el segundo controlador, es In some embodiments, the transfer of control of an element is initiated by the second controller, it is
30 decir, el controlador que controla el elemento antes del traspaso. En algunas implementaciones, el segundo controlador comunica una petición de traspaso de control a un (primer) controlador concreto. En algunas otras implementaciones, el segundo controlador comunica tal petición a al menos dos controladores, por ejemplo a todos los controladores del mismo tipo o a todos los controladores asociados con la misma trayectoria de potencia. Para enviar esta petición, el controlador puede utilizar cualquier tipo de comunicación, señal o información descritos antes 30 say, the controller that controls the element before handover. In some implementations, the second controller communicates a request for transfer of control to a specific (first) controller. In some other implementations, the second controller communicates such a request to at least two controllers, for example to all controllers of the same type or to all controllers associated with the same power path. To send this request, the controller can use any type of communication, signal or information described above.
35 o en lo que sigue. 35 or in what follows.
En algunos modos de realización, el traspaso de un elemento para su control se inicia por el primer controlador, es decir, el controlador que controla el elemento tras el traspaso. En algunas implementaciones, el primer controlador comunica una petición de traspaso de control al segundo controlador. En algunas otras implementaciones, el primer controlador traspasa el control sin una petición, por ejemplo, si el segundo controlador se ha averiado y no es capaz In some embodiments, the transfer of an element for control is initiated by the first controller, that is, the controller that controls the element after the transfer. In some implementations, the first controller communicates a request for transfer of control to the second controller. In some other implementations, the first controller transfers control without a request, for example, if the second controller has failed and is not capable
40 de recibir una petición o de comunicarse. 40 to receive a request or to communicate.
En algunos modos de realización, el traspaso se realiza mediante la conmutación de una línea de información, es decir, cortando una línea para comandos de control entre el segundo controlador y el elemento que se va a controlar y estableciendo una línea para comandos de control entre el primer controlador y el elemento. Este corte y establecimiento se llevan a cabo mediante la conmutación de algunas líneas físicas de señal que conectan los In some embodiments, the handover is carried out by switching an information line, that is, by cutting a line for control commands between the second controller and the element to be controlled and establishing a line for control commands between The first controller and the element. This cutting and establishment are carried out by switching some physical signal lines that connect the
45 controladores y el elemento mediante conmutadores de semiconductor, en alguna implementación. En algunas otras implementaciones, esto se consigue cambiando parámetros de programación o de memoria compartida, por ejemplo cambiando algunos punteros que apuntan a una memoria compartida o un proceso que representa el elemento. 45 controllers and the element through semiconductor switches, in some implementation. In some other implementations, this is achieved by changing programming or shared memory parameters, for example by changing some pointers that point to a shared memory or a process that represents the element.
Además de los controladores descritos aquí, en algunos modos de realización la turbina eólica comprende el controlador principal de la turbina eólica para diferentes tipos de tareas. Por ejemplo, el controlador de la turbina 50 eólica determina si la turbina eólica debe funcionar, a la velocidad de viento actual, en un modo de carga parcial (en el cual la eficiencia de la conversión de energía está optimizada) o en un modo de carga nominal (en el cual se produce la potencia nominal, incluso aunque la velocidad del viento permitiera una mayor producción de potencia). Además de parámetros de funcionamiento mecánicos, tales como la velocidad del rotor y el paso de la pala, el controlador de la turbina eólica controla parámetros para la potencia eléctrica entregada total. El control de la In addition to the controllers described here, in some embodiments the wind turbine comprises the main controller of the wind turbine for different types of tasks. For example, the wind turbine controller 50 determines whether the wind turbine should operate, at the current wind speed, in a partial load mode (in which the efficiency of energy conversion is optimized) or in a mode of nominal load (in which the nominal power is produced, even if the wind speed allowed for greater power production). In addition to mechanical operating parameters, such as rotor speed and blade pitch, the wind turbine controller controls parameters for total delivered electrical power. The control of the
55 potencia eléctrica entregada se realiza influyendo en el sistema de transferencia de potencia de la turbina eólica. 55 Electric power delivered is done by influencing the power transfer system of the wind turbine.
La turbina eólica se puede integrar en un parque eólico que combina una pluralidad de turbinas eólicas conectadas mediante una red de suministro eléctrico a través de un transformador principal. Cada turbina eólica suministra la potencia eléctrica producida por la misma a la red de suministro eléctrico. Puede haber un controlador del parque eólico que influye en la entrega de potencia de la turbina eólica. The wind turbine can be integrated into a wind farm that combines a plurality of wind turbines connected by an electricity supply network through a main transformer. Each wind turbine supplies the electric power produced by it to the electricity supply network. There may be a wind farm controller that influences the power delivery of the wind turbine.
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Fig. 1: disposición del sistema de transferencia de potencia en relación a los elementos Fig. 1: arrangement of the power transfer system in relation to the elements
Un modo de realización del sistema de transferencia de potencia 1 que se dispone para transferir potencia eléctrica de fuentes de CA 2 a cargas de CA 3 se muestra en la fig. 1 como un dibujo esquemático. El sistema de transferencia de potencia 1 parte de una turbina eólica con un generador eléctrico que proporciona las fuentes 1 y es An embodiment of the power transfer system 1 that is arranged to transfer electrical power from AC sources 2 to AC loads 3 is shown in fig. 1 as a schematic drawing. The power transfer system 1 part of a wind turbine with an electric generator that provides sources 1 and is
5 accionado por un rotor de la turbina eólica. La turbina eólica se conecta a una red de suministro eléctrico que proporciona las cargas 3. Ni el generador ni la red son parte del sistema de transferencia de potencia 1. En este ejemplo, las fuentes 2 y las cargas 3 son físicamente elementos de conexión de potencia que conectan el sistema 1 con el generador y la red, respectivamente. 5 powered by a wind turbine rotor. The wind turbine is connected to an electrical supply network that provides the loads 3. Neither the generator nor the network are part of the power transfer system 1. In this example, the sources 2 and the loads 3 are physically connecting elements of power that connect system 1 with the generator and the network, respectively.
En la fig. 1, el generador comprende cuatro segmentos de generador, que se pueden tratar como cuatro salidas de In fig. 1, the generator comprises four generator segments, which can be treated as four outputs of
10 potencia de CA independientes. Así pues, en la fig. 1 el símbolo 2 individual se debe entender como cuatro fuentes 2, como se muestra mediante los cuatro símbolos de conexión. Por ejemplo, los segmentos de generador son conjuntos de bobinados aislados del generador de la turbina eólica, que producen respectivas salidas de potencia de CA trifásica. Tales segmentos de generador se disponen a menudo en pares simétricos (por ejemplo, en pares de bobinados dispuestos distribuidos de modo simétricamente axial a lo largo del estator). 10 independent AC power. Thus, in fig. 1 the individual symbol 2 must be understood as four sources 2, as shown by the four connection symbols. For example, the generator segments are sets of windings isolated from the wind turbine generator, which produce respective three-phase AC power outputs. Such generator segments are often arranged in symmetrical pairs (for example, in pairs of arranged windings distributed symmetrically axially along the stator).
15 La red se puede tratar como cuatro cargas de CA trifásica 3, por ejemplo transformadores conectados con sus bobinados secundarios a la red de suministro eléctrico, representados por los cuatro símbolos de conexión del símbolo 3 individual. Así pues, todas las fuentes 2 y las cargas 3 se disponen para potencia de CA trifásica, en donde el sistema de transferencia de potencia 1 alimenta las cargas 3 al convertir la potencia de CA de las fuentes 2 para satisfacer los requerimientos de las cargas 3, como se describe en lo que sigue. The network can be treated as four 3-phase AC loads 3, for example transformers connected with their secondary windings to the power supply network, represented by the four connection symbols of the individual symbol 3. Thus, all sources 2 and loads 3 are arranged for three-phase AC power, where the power transfer system 1 feeds the loads 3 by converting the AC power of the sources 2 to meet the requirements of the loads 3 , as described in the following.
20 Además, el sistema 1 comprende cuatro convertidores de CA/CC (trifásicos) 4, cuatro convertidores de CC/CA (trifásicos) 5 y cuatro unidades de disipación de potencia 6 como elementos. Por ejemplo, los convertidores de CA/CC 4 son convertidores del lado del generador y los convertidores de CC/CA 5 son convertidores del lado de la red del sistema de transferencia de potencia 1, conectados mediante enlaces de CC. En otros ejemplos, el sistema 1 comprende más o menos de cuatro de estos elementos 3-6 y/o fuentes 2 y cargas 3. En algunos ejemplos, el In addition, the system 1 comprises four AC / DC converters (three phase) 4, four DC / AC converters (three phase) 5 and four power dissipation units 6 as elements. For example, AC / DC converters 4 are generator side converters and DC / AC converters 5 are network side converters of power transfer system 1, connected via DC links. In other examples, system 1 comprises more or less than four of these elements 3-6 and / or sources 2 and loads 3. In some examples, the
25 número de unidades de disipación de potencia 6 es el mismo o la mitad del número de convertidores 4 y 5. En algunos ejemplos, el número de cada uno de los elementos 3-6 es un múltiplo del número de fases de CA proporcionadas por las fuentes 2 y/o las cargas 3. 25 number of power dissipation units 6 is the same or half of the number of converters 4 and 5. In some examples, the number of each of the elements 3-6 is a multiple of the number of AC phases provided by the sources 2 and / or loads 3.
Como se muestra esquemáticamente en la fig. 1, la fuente 2 y la carga 3 se agrupan lógicamente en un primer canal (interno), los convertidores 4, 5 en un segundo canal (intermedio) y las unidades de disipación de potencia 6 en un As shown schematically in fig. 1, source 2 and load 3 are logically grouped in a first (internal) channel, converters 4, 5 in a second (intermediate) channel and power dissipation units 6 in a
30 tercer canal (externo). Los canales externo e intermedio tiene algunos enlaces de CC 7 en común, así como los canales intermedio e interno tienen algunos enlaces de CA 8 en común, representado por líneas en la fig. 1. 30 third channel (external). The external and intermediate channels have some DC 7 links in common, just as the intermediate and internal channels have some AC 8 links in common, represented by lines in fig. one.
Para transferir la potencia de CA de las fuentes 2 a las cargas 3, el sistema 1 proporciona diversas trayectorias de potencia, es decir, trayectorias de potencia lo largo de los elementos 2-6 y los enlaces de CA y de CC 8, 7. El flujo de potencia eléctrica se puede guiar mediante conmutadores controlables 9-14 situados a lo largo de las trayectorias To transfer the AC power from the sources 2 to the loads 3, the system 1 provides various power paths, that is, power paths along the elements 2-6 and the AC and DC links 8, 7. The electric power flow can be guided by controllable switches 9-14 located along the paths
35 de potencia entre los elementos 2-6. 35 power between items 2-6.
Los conmutadores 9-14 así como todos los otros conmutadores controlables mencionados anteriormente y a continuación pueden ser cualquier dispositivo que permite romper y establecer una conexión controlablemente dependiendo de señales de control de un controlador. Por ejemplo, los conmutadores pueden ser disyuntores, contactos con o sin un fusible, conmutadores de potencia de semiconductor, por ejemplo transistores bipolares de 40 puerta aislada (IGBT), transistores de efecto campo de semiconductor de óxido metálico (MOS-FETs), tiristores de desactivación de puerta (GTO), tiristores anti-paralelos o diodos controlables. Un conmutador controlable puede comprender uno o más conmutadores. Por ejemplo, un conmutador controlable para romper y establecer una línea trifásica puede comprender tres conmutadores, uno para cada línea de fase. En otro ejemplo, un conmutador controlable comprende conmutadores redundantes, por ejemplo dos conmutadores paralelos, lo que permite Switches 9-14 as well as all other controllable switches mentioned above and below can be any device that allows breaking down and establishing a controllable connection depending on control signals of a controller. For example, the switches can be circuit breakers, contacts with or without a fuse, semiconductor power switches, for example 40-door isolated bipolar transistors (IGBT), metal oxide semiconductor field effect transistors (MOS-FETs), thyristors Door deactivation (GTO), anti-parallel thyristors or controllable diodes. A controllable switch may comprise one or more switches. For example, a controllable switch to break and establish a three-phase line may comprise three switches, one for each phase line. In another example, a controllable switch comprises redundant switches, for example two parallel switches, which allows
45 establecer y romper selectivamente la conexión correspondiente incluso si uno de los conmutadores está dañado. Aquí, la expresión “cerrar” un conmutador designa controlar el conmutador para realizar una conexión; la expresión “abrir” un conmutador designa controlar el conmutador para romper una conexión. 45 Selectively establish and break the corresponding connection even if one of the switches is damaged. Here, the expression "close" a switch designates controlling the switch to make a connection; the expression "open" a switch designates controlling the switch to break a connection.
A continuación, se describirá la disposición mediante el siguiente flujo de potencia. Comenzando en las fuentes 2, cada fuente es conectable individualmente a un enlace de CA 8 asociado cerrando un conmutador de fuente 9 50 asociado. Este enlace de CA 8 es conectable directamente a un convertidor de CA/CC 4 asociado cerrando un conmutador de convertidor 11 del lado de CA asociado. (Para una mejor exposición, la fig. 1 muestra ejemplarmente tan solo uno de los correspondientes signos de referencia 7-14). Alternativamente o además de, el flujo de potencia se puede redirigir o dividir mediante conmutadores de enlace de CA 10, cada uno de los cuales conecta dos enlaces de CA 8. Opuesto a cada enlace de CA 8, se asocia un conmutador de convertidor 12 del lado de CC a cada Next, the arrangement will be described by the following power flow. Starting at sources 2, each source is individually connectable to an associated AC link 8 by closing an associated source switch 9 50. This AC link 8 is directly connectable to an associated AC / DC converter 4 by closing a converter switch 11 on the associated AC side. (For better exposure, Fig. 1 shows only one of the corresponding reference signs 7-14). Alternatively or in addition to, the power flow can be redirected or divided by AC link switches 10, each of which connects two AC links 8. Opposite to each AC link 8, a converter switch 12 of the DC side to each
55 convertidor 4, con el conmutador 12 dispuesto para conectar o desconectar el convertidor 4 asociado y el enlace de CA 7. Además, cada enlace de CC 7 se puede acoplar con al menos un enlace de CC 7 contiguo mediante conmutadores de enlace de CC 13. 55 converter 4, with switch 12 arranged to connect or disconnect the associated converter 4 and AC link 7. In addition, each DC link 7 can be coupled with at least one adjacent DC link 7 via DC link switches 13 .
Hasta ahora, la potencia ha alcanzado los enlaces de CC 7. En general, el enlace de CC 7 puede comprender un So far, the power has reached the DC 7 links. In general, the DC 7 link may comprise a
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almacenamiento de energía capacitivo (por ejemplo, un condensador), o, especialmente cuando solo tienen lugar corrientes bajas, un almacenamiento de energía inductivo (por ejemplo, un inductor). capacitive energy storage (for example, a capacitor), or, especially when only low currents take place, an inductive energy storage (for example, an inductor).
De aquí, la potencia puede ser guiada hasta una carga 3 que pasa por al menos un convertidor de CC/CA 5 en sentido inverso a lo que se describió anteriormente, de acuerdo con el convertidor de CA/CC 4, en el que las cargas 5 3 son conectables individualmente a enlaces de CA 8 contiguos mediante conmutadores de carga 9’. Alternativa o adicionalmente, parte o toda la potencia en el enlace de CC 7 y/o procedente de uno o más controladores 4, 5 contiguos se puede disipar con una unidad de disipación de potencia 6 cerrando un conmutador 14 de la unidad de disipación de potencia. Por ejemplo, esto puede ser útil en el caso de un fallo del convertidor, un fallo de las fuentes 2 o cargas 3, especialmente para asegurar una tensión simétrica de segmentos simétricos del generador From here, the power can be guided to a load 3 passing through at least one DC / AC converter 5 in the opposite direction to what was described above, according to the AC / DC converter 4, in which the loads 5 3 are individually connectable to adjacent AC links 8 via 9 'load switches. Alternatively or additionally, part or all of the power on the DC link 7 and / or from one or more adjacent controllers 4, 5 can be dissipated with a power dissipation unit 6 by closing a switch 14 of the power dissipation unit . For example, this may be useful in the case of a converter failure, a fault of the sources 2 or loads 3, especially to ensure symmetrical voltage of symmetrical segments of the generator
10 segmentado, en el caso de un desequilibrio de fuentes 2 y cargas 3 y en el caso de un transitorio, por ejemplo cuando se conmutan trayectorias de potencia, en una alternación de la carga, iniciando o apagando una fuente 2 y/o una carga 3. 10 segmented, in the case of an imbalance of sources 2 and loads 3 and in the case of a transient, for example when switching power paths, in an alternation of the load, starting or switching off a source 2 and / or a load 3.
Cada una de las unidades de disipación de potencia 6 puede comprender una resistencia en serie con el conmutador 14. La cantidad y velocidad de la disipación de potencia se puede controlar variando ciclos de trabajo de 15 un funcionamiento de modulación de ancho de pulso (PWM) del conmutador (de electrónica de potencia) 14 en serie con la resistencia. La disipación de potencia puede aumentar conectando al menos una unidad de disipación de potencia 6 adicional mediante el cierre de al menos un conmutador de enlace de CC 13 para acoplar enlaces de CC 7 contiguos. En otros ejemplos, una unidad de disipación de potencia se puede conectar con un enlace de CA. Por ejemplo, tal unidad de disipación de potencia puede comprender una pluralidad de resistencias, cada resistencia Each of the power dissipation units 6 can comprise a resistance in series with the switch 14. The amount and speed of the power dissipation can be controlled by varying duty cycles of 15 a pulse width modulation operation (PWM) of the switch (of power electronics) 14 in series with the resistor. The power dissipation can be increased by connecting at least one additional power dissipation unit 6 by closing at least one DC link switch 13 to couple adjacent DC links 7. In other examples, a power dissipation unit can be connected to an AC link. For example, such a power dissipation unit may comprise a plurality of resistors, each resistance
20 conectable a una fase de CA separada. 20 connectable to a separate AC phase.
La disposición del sistema de transferencia de potencia 1 permite diversas combinaciones de conexión al menos un controlador de CA/CC 4 con al menos un controlador de CC/CA 5 utilizando al menos un enlace de CC 7. Estas combinaciones construyen al menos un convertidor de frecuencia, que se conecta a la fuente 2 y la carga 3 a través de al menos dos enlaces de CA 8. Tal convertidor de frecuencia se puede configurar (libremente) para involucrar 25 uno o más convertidores de CA/CC 4 individuales y/o uno o más convertidores de CC/CA 5 individuales, en donde los números de convertidores 4 y 5 diferentes pueden ser iguales o distintos. Así pues, el flujo de potencia (máximo) de los convertidores de frecuencia así construidos se puede configurar (bajo petición) mientras se acciona el sistema The arrangement of the power transfer system 1 allows various connection combinations at least one AC / DC controller 4 with at least one DC / AC controller 5 using at least one DC link 7. These combinations construct at least one power converter. frequency, which is connected to source 2 and load 3 through at least two AC links 8. Such a frequency converter can be configured (freely) to involve one or more individual AC / DC 4 converters and / or one or more individual DC / AC converters 5, where the numbers of different converters 4 and 5 may be the same or different. Thus, the (maximum) power flow of the frequency converters so constructed can be configured (upon request) while the system is operating.
1. one.
Fig. 2: Disposición del sistema de transferencia de potencia en relación a los controladores Fig. 2: Power transfer system arrangement in relation to controllers
30 La fig. 2 muestra el mismo sistema 1 que la fig. 1, pero como un diagrama de circuito esquemático de controladores 15-17. La disposición de controladores soporta funcionalidad del controlador independiente así como funcionalidad de controlador compartido, por ejemplo en el caso de que uno o más controladores se dañen o durante eventos transitorios, por ejemplo cuando la funcionalidad del controlador existente es asumida por un controlador contiguo. 30 Fig. 2 shows the same system 1 as fig. 1, but as a schematic circuit diagram of controllers 15-17. The controller arrangement supports independent controller functionality as well as shared controller functionality, for example in the event that one or more controllers are damaged or during transient events, for example when the functionality of the existing controller is assumed by an adjoining controller.
Como muestra la comparación de las figs. 1 y 2, cada uno de los elementos 2-6 mostrados en la fig. 1 se asocia con As the comparison of figs. 1 and 2, each of the elements 2-6 shown in fig. 1 is associated with
35 un controlador 15-17 mostrado en la fig. 2: controladores de gestión de fuente-carga 15 se asocian con el canal interno y con las fuentes 2 y cargas 3, respectivamente; controladores del convertidor 16 se asocian con el canal intermedio y con los convertidores 4, 5 y controladores 17 de la unidad de disipación de potencia se asocian con el canal externo y con las unidades de disipación de potencia 6. 35 a controller 15-17 shown in fig. 2: source-load management controllers 15 are associated with the internal channel and with sources 2 and loads 3, respectively; Controllers of converter 16 are associated with the intermediate channel and with converters 4, 5 and controllers 17 of the power dissipation unit are associated with the external channel and with the power dissipation units 6.
Además de esta asociación, cada controlador 15-17 se dispone para controlar un segundo elemento 2-6 además de In addition to this association, each controller 15-17 is arranged to control a second element 2-6 in addition to
40 su elemento asociado. Así pues, todos los controladores 15-17 están dispuestos para controlar solo un elemento 2-6 individual (el asociado) así como para controlar dos elementos al mismo tiempo, es decir, el (primer) elemento 2-6 asociado y un (segundo) elemento 2-6 adicional asociado con otro controlador 15-17 (del mismo tipo). Por ejemplo, al operar el sistema 1, en un momento un controlador del convertidor 15 específico puede controlar (solo) el convertidor 4 asociado, en otro momento el mismo controlador 15 puede controlar ambos, el convertidor 4 asociado 40 its associated element. Thus, all controllers 15-17 are arranged to control only one individual 2-6 element (the associated one) as well as to control two elements at the same time, that is, the associated (first) element 2-6 and one (second ) Additional element 2-6 associated with another controller 15-17 (of the same type). For example, when operating system 1, at one time a specific converter 15 controller can control (only) the associated converter 4, at another time the same controller 15 can control both, the associated converter 4
45 y un segundo convertidor 4 del mismo tipo. En otro ejemplo, el controlador 16 se dispone para controlar dos elementos 4, 5 de distinto tipo, es decir, un convertidor de CA/CC 4 y un convertidor de CC/CA 5, al mismo tiempo. 45 and a second converter 4 of the same type. In another example, the controller 16 is arranged to control two elements 4, 5 of different types, that is, an AC / DC converter 4 and a DC / AC converter 5, at the same time.
Antes de describir más detalles de la repartición del controlador, se mencionarán en primer lugar algunos aspectos generales. Before describing more details of the distribution of the controller, some general aspects will be mentioned first.
Los controladores 15, 16 y 17 se disponen para monitorizar el estado de elementos asociados 2-6 para pasarse Controllers 15, 16 and 17 are arranged to monitor the status of associated elements 2-6 to pass
50 información entre sí relativa al estado de buen funcionamiento del sistema 1 y otra información relevante para el funcionamiento optimizado y auto organizado del sistema 1. 50 information about each other regarding the state of proper functioning of system 1 and other information relevant to the optimized and self-organized operation of system 1.
Los controladores de gestión de fuente-carga 15 se disponen para monitorizar el estado de las fuentes 2 y cargas 3. Además, los controladores de gestión de fuente-carga 15 controlan los conmutadores de fuente 9 y los conmutadores de carga 9’ para conectar (y desconectar) individualmente fuentes 2 y cargas 3 individuales. Por The source-load management controllers 15 are arranged to monitor the status of the sources 2 and loads 3. In addition, the source-load management controllers 15 control the source switches 9 and the load switches 9 'to connect ( and disconnect) individually 2 sources and 3 individual loads. By
55 ejemplo, en el caso de una carga excesiva del sistema 1 o en un estado de fallo del generador, se puede desconectar al menos una fuente 1; en otros casos, la red o una subred de la red se pueden desconectar del sistema 1. For example, in the case of excessive system load 1 or in a generator failure state, at least one source 1 can be disconnected; in other cases, the network or a subnet of the network can be disconnected from system 1.
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Los controladores del convertidor 16 se disponen para monitorizar y controlar el buen funcionamiento de los convertidores 4, 5. Tienen la función principal de establecer un buen funcionamiento del convertidor y optimizar el flujo de potencia a través de cada uno de los convertidores 4, 5 y, todavía más, el flujo de potencia total producida por el generador a la red basándose en el viento disponible. Además, los controladores del convertidor se disponen 5 para controlar los conmutadores 11, 12 del convertidor contiguos a los convertidores 4, 5, controlando así si los convertidores 4, 5 se conectan o no a los enlaces de CC 7 o los enlaces de CA 8. Además, los controladores 16 controlan directamente los semiconductores de conmutación del convertidor, es decir, semiconductores de un rectificador del convertidor de CA/CC 4 y/o semiconductores de conmutación de un inversor del convertidor de CC/CA 5, respectivamente. Así pues, controlan el suministro de potencia al enlace de CC 7 (por ejemplo, la tensión The controllers of the converter 16 are arranged to monitor and control the proper functioning of the converters 4, 5. They have the main function of establishing a good operation of the converter and optimizing the power flow through each of the converters 4, 5 and Moreover, the total power flow produced by the generator to the grid based on the available wind. In addition, the controllers of the converter are arranged 5 to control the switches 11, 12 of the converter adjacent to the converters 4, 5, thus controlling whether the converters 4, 5 connect or not to the DC links 7 or the AC links 8 In addition, the controllers 16 directly control the switching semiconductors of the converter, that is, semiconductors of an AC / DC converter rectifier 4 and / or switching semiconductors of an inverter of the DC / AC converter 5, respectively. Thus, they control the power supply to the DC 7 link (for example, the voltage
10 de CC y/o corriente de CC) y/o la potencia (por ejemplo, frecuencia, amplitud, fase) suministrada al enlace de CA 8. 10 dc and / or dc current) and / or the power (eg frequency, amplitude, phase) supplied to the AC link 8.
Los controladores 17 de la unidad de disipación de potencia se dispone para monitorizar y controlar el buen funcionamiento de las unidades de disipación de potencia 6 y para optimizar el balance de potencia del sistema 1 en su conjunto, especialmente entre trayectorias de potencia conectadas (mediante diferentes fuentes) a diferentes segmentos del generador. Los controladores 17 controlan si las unidades 6 se conectan o no a los enlaces de CC 7. The controllers 17 of the power dissipation unit are arranged to monitor and control the proper functioning of the power dissipation units 6 and to optimize the power balance of the system 1 as a whole, especially between connected power paths (by means of different sources) to different generator segments. The controllers 17 control whether the units 6 connect or not to the DC links 7.
15 Además, controlan la cantidad de potencia disipada controlando directamente los conmutadores 14 con señales PWM. Tareas adicionales de los diferentes tipos de controladores se describen en la fig. 4. In addition, they control the amount of power dissipated by directly controlling the switches 14 with PWM signals. Additional tasks of the different types of controllers are described in fig. Four.
En otros ejemplos, los controladores 16 y 17 no controlan directamente semiconductores de conmutación de los elementos 4, 5 y 6. Controlan los elementos proporcionando comandos de control y/o puntos de ajuste, por ejemplo para referencia de potencia, tensiones y/o corriente de CA o de CC, frecuencia, amplitud y fase de una señal de CA, In other examples, controllers 16 and 17 do not directly control switching semiconductors of elements 4, 5 and 6. They control the elements by providing control commands and / or setpoints, for example for reference of power, voltages and / or current AC or DC, frequency, amplitude and phase of an AC signal,
20 frecuencia de PWM y/o velocidad de encendido/apagado. En ese caso, los elementos 16 y 17 son más “inteligentes”, por ejemplo tienen un microcontrolador dispuesto para satisfacer estos requerimientos autónomamente. 20 PWM frequency and / or on / off speed. In that case, elements 16 and 17 are more "intelligent", for example they have a microcontroller arranged to satisfy these requirements autonomously.
En un modo de realización, cada uno de los controladores 15-17 está representado por un proceso que es parte de un programa del controlador común que se ejecuta mediante un ordenador de la turbina eólica. Cada proceso se 25 asocia con algunos puertos de entrada y/o salida (puertos de I/O) del ordenador que son también partes del controlador. Así pues, el controlador se implementa mediante una combinación de equipo y programa. (Alternativamente, los puertos de I/O se pueden asignar a los elementos, así pues, el controlador se crea tan solo mediante programación). En este modo de realización, los controladores se comunica (véase la fig. 4) utilizando una memoria compartida que es accesible por todos los procesos de controlador y mediante comunicación entre In one embodiment, each of the controllers 15-17 is represented by a process that is part of a common controller program that is executed by a wind turbine computer. Each process is associated with some input and / or output ports (I / O ports) of the computer that are also parts of the controller. Thus, the controller is implemented by a combination of equipment and program. (Alternatively, I / O ports can be assigned to the elements, so the controller is created only programmatically). In this embodiment, the controllers communicate (see Fig. 4) using a shared memory that is accessible by all controller processes and through communication between
30 procesos. Los elementos 2-6 están conectados eléctricamente a los puerto de I/O para establecer una comunicación entre controlador y elemento controlado. 30 processes Elements 2-6 are electrically connected to the I / O ports to establish communication between controller and controlled element.
En otro modo de realización, cada controlador está representado por un único dispositivo físico, cada uno de los cuales tiene un microcontrolador para controlar el al menos un elemento y para su comunicación con otros controladores. Todos los elementos que son controlables en principio por un controlador específico son conectables In another embodiment, each controller is represented by a single physical device, each of which has a microcontroller to control the at least one element and for communication with other controllers. All elements that are controllable in principle by a specific controller are connectable
35 eléctricamente a este controlador mediante líneas de señal 18 y conmutadores. Además, los controladores se conectan entre sí mediante líneas de comunicación 19, por ejemplo mediante un bus de datos común o mediante líneas de señal individuales, conectando cada una dos controladores (véanse las figs. 3a, 3b). 35 electrically to this controller via signal lines 18 and switches. In addition, the controllers are connected to each other via communication lines 19, for example by a common data bus or by individual signal lines, each connecting two controllers (see Figs. 3a, 3b).
Ahora, volviendo a la repartición de controladores, la disposición de controladores permite que un primer elemento se controle mediante un primer controlador y un segundo elemento se controla mediante un segundo controlador Now, returning to the distribution of controllers, the arrangement of controllers allows a first element to be controlled by a first controller and a second element is controlled by a second controller
40 (modo independiente), así como que se controlen ambos, el primer y el segundo elemento mediante el primer controlador mientras el primer o el segundo elemento no se controla por el segundo controlador (modo compartido). Los controladores 15-17 se organizan como una red que construye un sistema distribuido. Están conectados entre sí mediante líneas de comunicación 19. 40 (independent mode), as well as controlling both the first and the second element by the first controller while the first or the second element is not controlled by the second controller (shared mode). The 15-17 controllers are organized as a network that builds a distributed system. They are connected to each other via communication lines 19.
En un modo independiente, un controlador controla activamente un elemento (asociado) individual. Así pues, (otros) In an independent mode, a controller actively controls an individual (associated) element. So, (others)
45 elementos contiguos se pueden controlar mediante (otros) controladores contiguos. Además de esto, la funcionalidad de control compartida es el estado en el que un controlador asume responsabilidad funcional de un elemento que estaba gobernado (anteriormente) por otro controlador activo. El modo compartido puede limitar efectos de fallos o aumentar el flujo de potencia a la carga. 45 contiguous elements can be controlled by (other) contiguous controllers. In addition to this, shared control functionality is the state in which a controller assumes functional responsibility for an element that was governed (formerly) by another active controller. The shared mode can limit the effects of faults or increase the flow of power to the load.
En un modo de realización, en modo compartido, un controlador controla dos elementos contiguos al unísono, por In one embodiment, in shared mode, a controller controls two contiguous elements in unison, by
50 ejemplo mediante control especular de los puertos de I/O o mediante la conexión de líneas de señal correspondientes entre controlador y elemento controlado. 50 example by specular control of the I / O ports or by connecting corresponding signal lines between controller and controlled element.
En un modo de realización alternativo, en modo compartido, un controlador controla dos elementos contiguos independientemente. En este modo de realización, cada uno de los controladores está equipado con dos unidades de control independientes, una unidad que controla el primer elemento asociado y la otra unidad que controla el In an alternative embodiment, in shared mode, a controller controls two contiguous elements independently. In this embodiment, each of the controllers is equipped with two independent control units, one unit that controls the first associated element and the other unit that controls the
55 segundo elemento. En el modo independiente, solo una de estas unidades está activa, ya que la otra puede estar en reposo y se puede designar como de respaldo, aumentando así la redundancia. Por ejemplo, estas unidades son hilos separados del proceso del controlador. 55 second item. In the independent mode, only one of these units is active, since the other can be at rest and can be designated as backup, thus increasing redundancy. For example, these units are separate threads from the controller process.
Sin embargo, todos los controladores 15-17 actúan como un controlador independiente gestionando únicamente However, all 15-17 controllers act as an independent controller managing only
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su(s) elemento(s) controlado(s) basándose en el conocimiento de qué controladores controlan elementos contiguos a sí mismos. Además, el control se basa en entradas de otros controladores presentes en el mismo y en otros canales. Así pues, cada controlador decide de un modo aislado si controlar tan solo un elemento o dos elementos al mismo tiempo; no hay maestro que asigne un elemento concreto a un controlador concreto. Decidir de un modo 5 aislado significa que el controlador toma su propia decisión basándose en su conocimiento acerca de los otros elementos y controladores y su propio estado. El traspaso de un elemento de otro (segundo) controlador se puede iniciar por el otro (segundo) controlador bajo petición, por ejemplo si el segundo controlador identifica un fallo interno por sí mismo. Además, el traspaso se puede iniciar por el (primer) controlador que toma el control del elemento, por ejemplo, si el primer controlador descubre un fallo del segundo controlador, por ejemplo observando activamente y/o its controlled element (s) based on the knowledge of which controllers control contiguous elements themselves. In addition, the control is based on inputs from other controllers present on it and on other channels. Thus, each controller decides in an isolated way whether to control only one element or two elements at the same time; there is no master who assigns a specific element to a specific controller. Deciding in an isolated way 5 means that the controller makes its own decision based on its knowledge about the other elements and controllers and its own state. The transfer of one element from another (second) controller can be initiated by the other (second) controller upon request, for example if the second controller identifies an internal fault by itself. In addition, the handover can be initiated by the (first) controller that takes control of the element, for example, if the first controller discovers a failure of the second controller, for example by actively observing and / or
10 analizando la información recibida acerca de elementos y controladores contiguos. Incluso el hecho de que el segundo controlador (con fallos) no envíe ya ninguna información se puede utilizar para iniciar un traspaso (toma de control) del elemento asociado con el segundo controlador. 10 analyzing the information received about contiguous elements and controllers. Even the fact that the second controller (with failures) no longer sends any information can be used to initiate a transfer (takeover) of the element associated with the second controller.
Fig. 3a-c: traspaso Fig. 3a-c: handover
El traspaso se explica mediante el siguiente ejemplo. La fig. 3a muestra esquemáticamente una parte del sistema 1 The handover is explained by the following example. Fig. 3a schematically shows a part of system 1
15 con dos trayectorias de potencia (mediante línea continua) antes del traspaso. La fig. 3b muestra la misma parte tras el traspaso. Las líneas de señal 18 se dibujan como flechas continuas, mientras que los sentidos de las flechas muestran la relación “control-controlado”. Se dibujan líneas de comunicación 19 como líneas de puntos. El ejemplo se muestra en un “primer” controlador 16 del convertidor y convertidor de CA-CC 4 y un “segundo” controlador del convertidor 16 y convertidor de CA-CC 4 en la mitad izquierda de las figs. 3a, 3b. Diferentes etapas del traspaso se 15 with two power paths (by continuous line) before handover. Fig. 3b shows the same part after the transfer. The signal lines 18 are drawn as continuous arrows, while the directions of the arrows show the "control-controlled" relationship. Communication lines 19 are drawn as dotted lines. The example is shown in a "first" controller 16 of the AC-DC converter and converter 4 and a "second" controller of the converter 16 and AC-DC converter 4 in the left half of figs. 3a, 3b. Different stages of the transfer are
20 muestran esquemáticamente en la fig. 3c. 20 schematically shown in fig. 3c.
De acuerdo con 20 (véase la fig. 3c) antes de un traspaso, el primer controlador del convertidor es el controlador funcional del primer convertidor mientras que el segundo controlador del convertidor es el controlador funcional del segundo convertidor. De acuerdo con las figs. 1 y 2, el primer controlador se asocia con el primer convertidor y el segundo controlador se asocia con el segundo convertidor. En el caso de que (por ejemplo) el segundo controlador 25 se averíe en 21 (línea mixta en la fig. 3b), el primer controlador asume el control funcional del segundo convertidor. Esto ocurre sin que el primer controlador pierda ninguna funcionalidad de control sobre el primer convertidor. Como consecuencia de la avería, el segundo convertidor ya no está controlado. La información acerca de la avería se proporciona mediante las líneas de comunicación 19, por ejemplo mediante una señal de radiodifusión enviada por el segundo controlador o ajustando la memoria compartida a un valor que indica el estado de error (si todavía es According to 20 (see Fig. 3c) before a handover, the first controller of the converter is the functional controller of the first converter while the second controller of the converter is the functional controller of the second converter. According to figs. 1 and 2, the first controller is associated with the first converter and the second controller is associated with the second converter. In the event that (for example) the second controller 25 is damaged in 21 (mixed line in Fig. 3b), the first controller assumes the functional control of the second converter. This occurs without the first controller losing any control functionality over the first converter. As a result of the fault, the second converter is no longer controlled. Information about the fault is provided by the communication lines 19, for example by a broadcast signal sent by the second controller or by setting the shared memory to a value indicating the error status (if it is still
30 capaz de comunicar). Esta información se puede suministrar igualmente por el hecho de que el segundo controlador no muestra ya ningún signo de vida. 30 able to communicate). This information can also be provided by the fact that the second controller no longer shows any sign of life.
Esta información es recibida (por todos los controladores y especialmente) por los controladores 17 de la unidad de disipación de potencia asociados con la trayectoria de potencia del segundo convertidor. En 22, este controlador 17 comenzará (autoactuando) a controlar los conmutadores 14 para conectar la unidad de disipación de potencia 6 al This information is received (by all controllers and especially) by the controllers 17 of the power dissipation unit associated with the power path of the second converter. At 22, this controller 17 will begin (self-acting) to control the switches 14 to connect the power dissipation unit 6 to the
35 enlace de CC para disipar la potencia del lado de CC del segundo convertidor. En otro ejemplo, la potencia (del lado de la fuente) que debía ser gestionada por el segundo convertidor se disipa. 35 DC link to dissipate the power of the DC side of the second converter. In another example, the power (from the source side) that had to be managed by the second converter dissipates.
Además, la información acerca de la avería es recibida por el primer controlador, igualmente, que analiza (continuamente) toda la información recibida acerca del sistema 1. Como el primer controlador controla tan solo el primer elemento individual en ese momento del tiempo, es en principio capaz de controlar un elemento adicional. In addition, the information about the fault is received by the first controller, which also analyzes (continuously) all the information received about the system 1. As the first controller controls only the first individual element at that moment of time, it is in principle capable of controlling an additional element.
40 Así pues, el primer controlador comienza el traspaso (o “toma de control”, ya que el segundo controlador no está involucrado activamente debido a la avería) con la desconexión del segundo convertidor del enlace de CA 8 del lado de la fuente en 22. Así pues, no se guiará más potencia al segundo convertidor no controlado. Para traspasar el elemento, el primer controlador desconecta igualmente el segundo controlador del segundo convertidor en 22, por ejemplo cambiando los punteros del proceso de control del segundo controlador a un valor NIL (es decir, apuntando 40 Thus, the first controller begins the handover (or "takeover", since the second controller is not actively involved due to the fault) with the disconnection of the second converter from the AC link 8 on the source side at 22 Thus, no more power will be guided to the second uncontrolled converter. To transfer the element, the first controller also disconnects the second controller of the second converter at 22, for example by changing the pointers of the control process of the second controller to a NIL value (i.e., pointing
45 a ningún sitio), o desconectando físicamente las líneas de señal 18 entre el segundo controlador y el segundo convertidor utilizando conmutadores de semiconductor. 45 to nowhere), or physically disconnecting signal lines 18 between the second controller and the second converter using semiconductor switches.
A continuación, el segundo convertidor se conecta al primer controlador en 23, por ejemplo mediante la conmutación física de líneas de señal 18 de conexión o duplicando los comandos de control (de programa) para el primer convertidor al segundo convertidor (en el caso de controlar dos convertidores mediante el primer controlador al Next, the second converter is connected to the first controller at 23, for example by physically switching the connection signal lines 18 or by duplicating the control (program) commands for the first converter to the second converter (in the case of controlling two converters using the first controller to
50 unísono), o conectando una segunda unidad de controlador (hasta ahora inactiva) del primer controlador al segundo convertidor. Así pues, la funcionalidad del segundo convertidor se traspasa al primer controlador. A continuación, las unidades de disipación de potencia 6 son desconectadas por el controlador 17 en 23 y el enlace de CA 8 del lado de la fuente se conecta al segundo controlador. 50 unison), or by connecting a second controller unit (hitherto inactive) from the first controller to the second converter. Thus, the functionality of the second converter is transferred to the first controller. Next, the power dissipation units 6 are disconnected by the controller 17 at 23 and the AC link 8 on the source side is connected to the second controller.
Finalmente, en 24, el primer controlador controla ambos, el primer y el segundo elemento, mientras que el segundo Finally, at 24, the first controller controls both the first and the second element, while the second
55 controlador no controla nada, ya que se ha averiado. Esto asegura que el sistema de transferencia de potencia 1, y por tanto la turbina eólica, no se desconectarán de la red en el caso de una avería del controlador. 55 controller does not control anything, as it has failed. This ensures that the power transfer system 1, and therefore the wind turbine, will not be disconnected from the network in the event of a controller failure.
Por ejemplo, esto aplica a cualquiera de dos controladores del convertidor 16 así como a cualquiera de dos controladores 17 de la unidad de disipación de potencia que controlan dos convertidores 4 y/o 5 y dos unidades de For example, this applies to any of two controllers of the converter 16 as well as to any of two controllers 17 of the power dissipation unit that control two converters 4 and / or 5 and two control units.
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disipación de potencia 6, respectivamente. Esto se aplica asimismo a controladores de gestión de fuente-carga 15 y fuentes 2 y cargas 3, respectivamente. power dissipation 6, respectively. This also applies to source-load management controllers 15 and sources 2 and loads 3, respectively.
En otro modo de realización, adicional o alternativamente, un controlador en buen estado (sin ningún estado de fallo) es controlado por otro controlador. Así pues, un único controlador está controlando dos elementos en un modo 5 normal. Así pues, si (posteriormente) surge un fallo del sistema, el efecto del fallo se mitiga, el flujo de potencia a la carga se optimiza y/o la estabilidad mecánica del generador se mantiene. In another embodiment, additionally or alternatively, a controller in good condition (without any fault status) is controlled by another controller. Thus, a single controller is controlling two elements in a normal 5 mode. Thus, if (later) a system failure arises, the effect of the failure is mitigated, the power flow to the load is optimized and / or the mechanical stability of the generator is maintained.
Fig. 4: comunicación de controladores Fig. 4: controller communication
La fig. 4 muestra la información que está siendo compartida entre diferentes tipos de controladores. Cada círculo representa todos los controladores 15-17 del mismo tipo. En este modo de realización, se intercambia información 10 mediante radiodifusión a todos los controladores de todos los tipos con controladores individuales que extraen inteligentemente la información que necesitan para una toma de decisiones funcional. Como se mencionó anteriormente, se lleva a cabo una comunicación entre controladores mediante una memoria compartida y una comunicación entre procesos (en algunos modos de realización alternativos, el controlador de envío se dirige a un controlador de recepción concreto. En algunos modos de realización, esta comunicación entre controladores se lleva Fig. 4 shows the information that is being shared between different types of controllers. Each circle represents all 15-17 controllers of the same type. In this embodiment, information 10 is exchanged by broadcasting to all controllers of all types with individual controllers that intelligently extract the information they need for functional decision making. As mentioned earlier, communication between controllers is carried out by means of a shared memory and communication between processes (in some alternative embodiments, the sending controller is directed to a specific receiving controller. In some embodiments, this communication between controllers takes
15 a cabo mediante enlaces de comunicaciones físicos). 15 conducted through physical communications links).
Las líneas continuas representan el intercambio de información de eventos 18, por ejemplo acerca de estado y error; líneas de puntos representan el intercambio de información de señal 19, por ejemplo acerca de parámetros del sistema. The solid lines represent the exchange of event information 18, for example about status and error; dotted lines represent the exchange of signal information 19, for example about system parameters.
Los controladores de gestión de fuente-carga 15 proporcionan información de eventos a todos los otros Source-load management controllers 15 provide event information to all others.
20 controladores, por ejemplo acerca del estado y/o errores de las fuentes 2, las cargas 3 y/o los propios controladores 15, o acerca de comandos globales del sistema, por ejemplo inicio, apagado, generación de potencia. Además, proporcionan información de señal en tiempo real a todos los otros controladores, por ejemplo acerca de puntos de ajuste de potencia individuales deseados de convertidores, potencia de fuente disponible, consumo de potencia de la carga. 20 controllers, for example about the status and / or errors of the sources 2, the loads 3 and / or the controllers themselves 15, or about global system commands, for example start, shutdown, power generation. In addition, they provide real-time signal information to all other controllers, for example about desired individual power set points of converters, available source power, load power consumption.
25 Los controladores del convertidor 16 proporcionan información de eventos a todos los otros controladores, por ejemplo acerca de estado y/o error de los convertidores 4, 5 y/o de los propios controladores 16. Además, proporcionan información de señal en tiempo real a todos los otros controladores, por ejemplo acerca de la razón de potencia que se va a convertir y/o la energía almacenada en los enlaces 7,8. 25 The controllers of converter 16 provide event information to all other controllers, for example about status and / or error of converters 4, 5 and / or of the controllers themselves 16. In addition, they provide real-time signal information to all other controllers, for example about the power ratio to be converted and / or the energy stored in links 7,8.
Los controladores 17 de la unidad de disipación de potencia proporcionan información de eventos a todos los otros Controllers 17 of the power dissipation unit provide event information to all others
30 controladores, por ejemplo acerca del estado y/o error de las unidades de disipación de potencia 6 y/o de los propios controladores 17. Además, proporcionan información de señal en tiempo real a todos los otros controladores, por ejemplo acerca de la cantidad y/o razón de potencia que se va a disipar y/o condiciones de buen funcionamiento de los elementos de disipación de potencia, por ejemplo, temperatura. 30 controllers, for example about the status and / or error of the power dissipation units 6 and / or the controllers themselves 17. In addition, they provide real-time signal information to all other controllers, for example about the quantity and / or power ratio to be dissipated and / or good working conditions of the power dissipation elements, for example, temperature.
La información compartida permite que cada controlador tome decisiones funcionales independientemente con el fin The shared information allows each controller to make functional decisions independently in order
35 de conseguir el comportamiento deseado del sistema en ambos modos independiente y compartido descritos anteriormente. 35 to achieve the desired system behavior in both independent and shared modes described above.
Claims (10)
- 6. 6.
- El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que al menos el primer controlador (15-17) está dispuesto para controlar uniformemente al menos dos elementos (2-6). The system of any one of claims 1 to 5, wherein at least the first controller (15-17) is arranged to uniformly control at least two elements (2-6).
- 7. 7.
- El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos el primer controlador (15-17) se dispone para controlar al menos dos elementos (2-6) independientemente. The system of any one of claims 1 to 6, wherein at least the first controller (15-17) is arranged to control at least two elements (2-6) independently.
- 13. 13.
- El procedimiento de la reivindicación 12, en el que el conmutador se dispara por una condición de fallo. The method of claim 12, wherein the switch is triggered by a fault condition.
- 14. 14.
- El procedimiento de la reivindicación 12 o 13, en el que el generador y la red de suministro eléctrico The method of claim 12 or 13, wherein the generator and the power supply network
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